摘要：页岩水平井分段压裂改造后产能递减快、稳产期短,需要进行重复压裂以提高页岩气井的产量和最终可采资源量,而重复压裂的成功与否决定于选井选层工作和压裂优化设计,尤其是弄清重复压裂前现地应力场的分布情况以确保满足老缝张开与新缝起裂条件。为此,充分考虑构造运动、储层天然裂缝分布情况及层理关系,基于测井数据和施工压力数据,构建了原地应场计算模型;并依据等效主裂缝理论,采用加权平均法计算缝内净压力,在生产衰竭诱导基础上,通过线性叠加原理建立了页岩多段簇水平井重复压裂现地应力场计算方法。结果表明:①页岩水平井原地应力计算方法中,原地应力场水平应力构造系数由压裂施工数据反演得到,可真实反演原地应力场大小;②根据不同裂缝段簇和孔隙压力降低产生的诱导应力变化特征建立的诱导应力场计算方法,对实例井的计算结果和压后产量变化都显示长水平段多段簇压后裂缝诱导应力已使地应力场发生转向。结论认为:页岩水平井重复压裂现地应力场计算方法能够为现场重复压裂优化设计提供理论支持。

摘要：针对速度管柱作业管内与环空两种生产方式中J曲线与IPR曲线的气液两相流算法架构设计及应用问题,基于临界携液流量和流道压降理论,综合考虑储层油气溶解率、气井过载、流体摩擦阻力及IPR曲线模型的合理选择等因素,建立了速度管柱流道压降计算模型。运用插值法和迭代法求解模型,研究分析了输出产量与井底压力及其对应深度的流速特性。研究结果表明:采用小管径的连续管速度管柱能提高井底流速,但管径愈小,管内摩擦阻力愈大,导致流道内沿程压力损失增大而影响携液能力,反而不利于气井高效生产;应使生产特性曲线内临界流量点位于J曲线与IPR曲线交点的左侧,且流道内流体流速高于临界携液流速。研究结果可为速度管柱的优选提供理论依据。

摘要：基于射频识别技术的无干预完井系统无需钢丝绳、电缆或连续管等人机干预作业便可灵活地对完井作业过程实施远程控制和操作。射频识别技术由电子标签、阅读器、数据交换器和控制系统组成,其控制系统中的液压动力单元可自给电能和液压能,并与带有液压控制线的配套工具相连;可将液压循环阀当作液动滑套使用,采用无弹性体的金属对金属密封技术。性能测试和应用结果表明,系统的各项指标完全满足ISO标准和现场使用要求,液压循环阀可适应温度135℃、压力34.5 MPa的恶劣工作环境。

摘要：针对大井眼盐膏层高压封固段长、环空间隙大、泥浆密度窗口较窄、盐膏层蠕动作用造成胶结质量差等特点,结合前期固井作业问题开展试验研究,确定密度为2.4g/cm^3抗盐高强水泥浆的盐质量分数为15%~20%;根据加重剂的特点及紧密堆积模型,进行3级粒径加重剂紧密堆积设计,确定该密度下加重剂组成为赤铁矿粉和锰矿粉MC200G复配(质量比为4∶1)的加重剂MICD,该加重剂可实现球形加重剂的加重效果,但价格只有球形加重剂的一半;引入了抗盐AMPS类聚合物降失水剂,形成的抗盐高强水泥浆体系具有浆体稳定性能及流变性能好、稠化时间可控、高温下早期抗压强度高等特点,2.3g/cm^3和2.4g/cm^3抗盐高强水泥浆较常规水泥浆的抗冲击功分别提高了23.3%、31.8%,水泥石弹性模量分别降低了20.4%、26.6%,说明该水泥石具有良好的弹性和高抗冲击性,可避免现场作业时水泥环受到应力作用造成的破损,能够确保水泥环的完整性。

摘要：页岩气井可通过电缆射孔与机械封隔器层间封隔,通过依次投球,打开压裂滑套,实现多级压裂改造。但是该技术需要下球座投球封堵影响到采油通道的直径,且下入开关工具的时候均需要精确定位,无法很好满足目前页岩气井压裂的发展需求。为此,通过工艺分析,研制了液压式滑套开关工具来配合固井水泥+开关滑套多段压裂技术使用,并对此液压开关工具进行了三维设计,结构有限元分析和流动分析,验证了该工具结构的合理性。试验测试结果表明,该工具可在较小压力下实现滑套的打开和关闭,其设计原理正确,技术性能可靠,现场操作方便,开启关闭滑套的成功率高。